JP3052336B2 - Inkjet head - Google Patents

Inkjet head

Info

Publication number
JP3052336B2
JP3052336B2 JP13897990A JP13897990A JP3052336B2 JP 3052336 B2 JP3052336 B2 JP 3052336B2 JP 13897990 A JP13897990 A JP 13897990A JP 13897990 A JP13897990 A JP 13897990A JP 3052336 B2 JP3052336 B2 JP 3052336B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
nozzle
ink supply
nozzles
pressure generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP13897990A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0431054A (en
Inventor
稔 碓井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP13897990A priority Critical patent/JP3052336B2/en
Publication of JPH0431054A publication Critical patent/JPH0431054A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3052336B2 publication Critical patent/JP3052336B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、インク液滴を記録媒体上へ選択的に付着さ
せるインクジェットヘッドに関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head for selectively adhering ink droplets on a recording medium.

[従来の技術] 従来の技術として、第7図に示すように、ガラス基板
410とガラス薄板411との間に複数組のインクキャビティ
420、ノズル421、インク供給路422と、各インク供給路4
22に通じインクをとどめ置くインク溜部440を形成し、
電極431を両面に形成した圧電体430の板をインクキャビ
ティの面積程度に切断した後、各インクキャビティの上
にガラス薄板を挟んで接着したインクジェットヘッドが
ある。
[Prior Art] As a conventional technique, as shown in FIG.
Multiple sets of ink cavities between 410 and thin glass plate 411
420, nozzle 421, ink supply path 422, and each ink supply path 4
Forming an ink reservoir 440 that passes through 22 and holds ink,
There is an ink jet head in which a plate of a piezoelectric body 430 having electrodes 431 formed on both sides is cut into an area of about an ink cavity, and a thin glass plate is sandwiched on each ink cavity.

[発明が解決しようとする課題] 従来のインクジェットヘッドは、インク溜部440が圧
電体430に対してノズル421と同じ側に配設されているた
め、ノズル421、インクキャビティ420、インク供給路42
2を平面的に配置しなければならず、ヘッド全体が大き
くなり、ノズルの高密度化が出来ないという問題を有し
ていた。特に各ノズル間のクロストークを防ぐにはイン
ク溜部440を大きくすることが大変効果的であり、この
問題を解決するためにかなりのサイズのインク溜部が配
設されていた。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional inkjet head, since the ink reservoir 440 is disposed on the same side as the nozzle 421 with respect to the piezoelectric body 430, the nozzle 421, the ink cavity 420, and the ink supply path 42 are provided.
2 had to be arranged in a plane, so that the entire head became large, and there was a problem that the density of the nozzles could not be increased. In particular, it is very effective to increase the size of the ink reservoir 440 to prevent crosstalk between the nozzles. To solve this problem, an ink reservoir of a considerable size is provided.

これらの問題はプリンタの性能を向上させるためにノ
ズル数を増やす程、よりクローズアップされてきていた
問題であった。
These problems have been highlighted as the number of nozzles is increased in order to improve the performance of the printer.

そこで本発明はこれらの問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは高密度で、高ノズル数、均質な特
性を有するインクジェッドヘッドを提供することであ
る。
Accordingly, the present invention is to solve these problems, and an object of the present invention is to provide an ink jet head having a high density, a high number of nozzles, and uniform characteristics.

[課題を解決するための手段] 本発明のインクジェットヘッドは、インクの吐出口と
なる複数のノズルと、該複数のノズルそれぞれに対応し
て配置された圧力発生部材と、該圧力発生部材の前記ノ
ズルに対向しない側に形成されたインクをとどめ置くイ
ンク溜部と、前記複数のノズルとそれぞれ連通するイン
ク供給路と前記インク溜部のインクを前記インク供給路
に供給するインク供給口を備えたインクジェットヘッド
において、前記インク供給路口は、前記圧力発生部材の
変位領域外に形成されていることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] An inkjet head according to the present invention includes a plurality of nozzles serving as ink ejection ports, a pressure generating member arranged corresponding to each of the plurality of nozzles, and the pressure generating member. An ink reservoir for retaining ink formed on a side not facing the nozzle; an ink supply path communicating with the plurality of nozzles; and an ink supply port for supplying ink from the ink reservoir to the ink supply path. In the ink jet head, the ink supply path is formed outside a displacement region of the pressure generating member.

[実施例] 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例のインクジェットヘッドの
構造図である。本実施例は大きく分けてノズル側部材A1
と振動子側部材A2とに分けられる。厚さ700μmのSi単
結晶基板40(第2図参照)を用いて、Si単結晶部41にノ
ズル20、インク供給路21が形成され、4つのインク供給
路21はインク供給路交差部23において統合されている。
ノズル20上には、これを覆うように厚さ35μmの圧電体
10が配設されている。圧電体10上には、ノズル20側に全
面を覆ってCr、Ni、Auよりなる厚さ0.5μm程度の共通
電極14が配設されており、また、ノズル20の反対側の面
には、厚さ20μmのNiで形成された弾性体振動部12がノ
ズル20上に、配線部13がこれにつづいて配設されてい
る。ノズル20上の圧電体10、弾性体振動部12、共通電極
14が圧力発生部材100となる。更に、インク供給路交差
部23上にインク供給口22が設けられている。ノズル20の
大きさは、圧電体側が1030μm×1030μm、出口側が43
μm×43μmである。ノズル20に供給するインク50をと
どめ置くインク溜部30は圧電体10に対してノズルと反対
側に配置されており、インク供給口22、インク供給路21
を通してノズル20に通じている。
FIG. 1 is a structural view of an ink jet head according to one embodiment of the present invention. This embodiment is roughly divided into the nozzle side member A1
And a vibrator-side member A2. Using a Si single crystal substrate 40 (see FIG. 2) having a thickness of 700 μm, the nozzle 20 and the ink supply path 21 are formed in the Si single crystal part 41, and the four ink supply paths 21 are formed at the ink supply path intersection 23. Has been integrated.
On the nozzle 20, a 35 μm thick piezoelectric body is
Ten are arranged. On the piezoelectric body 10, a common electrode 14 made of Cr, Ni, and Au having a thickness of about 0.5 μm is provided so as to cover the entire surface on the nozzle 20 side, and on a surface opposite to the nozzle 20, An elastic vibrating part 12 made of Ni having a thickness of 20 μm is provided on a nozzle 20, and a wiring part 13 is arranged following the elastic vibrating part 12. Piezoelectric body 10, elastic body vibrating part 12, common electrode on nozzle 20
14 is the pressure generating member 100. Further, an ink supply port 22 is provided on the ink supply path intersection 23. The size of the nozzle 20 is 1030 μm × 1030 μm on the piezoelectric body side and 43
μm × 43 μm. An ink reservoir 30 for holding ink 50 to be supplied to the nozzle 20 is disposed on the opposite side of the piezoelectric body 10 from the nozzle, and has an ink supply port 22 and an ink supply path 21.
Through the nozzle 20.

第2〜6図を用いて本発明の一実施例のインクジェッ
トヘツドの製造工程について説明する。
The manufacturing process of the inkjet head according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

はじめにノズル側部材A1に関して第2〜4図を用いて
説明する。ノズル側部材A1は第2図に示すようにSi単結
晶基板40を用いて製造する。Si単結晶基板40の両面(Si
単結晶の[100]面)に、熱酸化により、厚さ0.1μmの
SiO2膜42を形成する。これにより、Si単結晶基板40はSi
単結晶部41とSiO2膜より成る3層構造となる。
First, the nozzle side member A1 will be described with reference to FIGS. The nozzle side member A1 is manufactured using a Si single crystal substrate 40 as shown in FIG. Both sides of Si single crystal substrate 40 (Si
The [100] plane of the single crystal is thermally oxidized to a thickness of 0.1 μm.
An SiO 2 film 42 is formed. As a result, the Si single crystal substrate 40
It has a three-layer structure composed of the single crystal part 41 and the SiO 2 film.

次の工程を第3図を用いて説明する。第3図(a)は
上面図であり、(b)は図上n−n面の断面図である。
Si単結晶基板40の片面のSiO2膜42をフォトリソグラフィ
技術によって、第3図に示すように、Si単結晶の[11
0]の方向(図上矢印X−X′、Y−Y′の方向)に辺
を持つように取り去る。
The next step will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a top view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line nn in the figure.
As shown in FIG. 3, the SiO 2 film 42 on one side of the Si single crystal substrate 40
0] (directions of arrows XX ′ and YY ′ in the figure).

次の工程を第4図を用いて説明する。第4図(a)は
上面図であり、(b)は図上P−P面の断面図である。
第3図のSi単結晶基板40をピロカテコール、エチレンジ
アミンと水の混合液を用いエッチングする。この後、Si
O2膜42を除去する。すると、Si単結晶部41は異方性エッ
チングされ第4図に示したようにノズル20、インク供給
部21インク供給口交差部23が形成される。インク供給部
21のサイズは幅80μm、深さ56μm、長さ80μmであ
る。また、ノズル20は図上、左右上下に1355μmピッチ
で形成されている。
The next step will be described with reference to FIG. FIG. 4 (a) is a top view, and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view taken along the plane PP in the figure.
The Si single crystal substrate 40 shown in FIG. 3 is etched using a mixed solution of pyrocatechol, ethylenediamine and water. After this, Si
The O 2 film 42 is removed. Then, the Si single crystal part 41 is anisotropically etched to form the nozzle 20, the ink supply part 21 and the ink supply port intersection 23 as shown in FIG. Ink supply section
The size of 21 is 80 μm in width, 56 μm in depth, and 80 μm in length. The nozzles 20 are formed at a pitch of 1355 μm on the left, right, up and down in the drawing.

第5図、第6図を用いて振動子側部材A2の製造工程に
ついて説明する。
The manufacturing process of the transducer-side member A2 will be described with reference to FIGS.

第5図に示す圧電体10は厚さ35μmのチタン酸ジルコ
ン酸鉛系複合ペロブスカイトセラミック等の圧電材料で
ある。圧電体10の両面には片面に厚さ0.5μm程度にCr,
Ni,Au等からなる共通電極14をメッキ、スパッタリング
等で形成する。また、もう一方の面には厚さ20μmのNi
あるいはステンレス板の弾性板11を接合する。接合には
ポリイミド系接着剤、アクリル系紫外線硬化型の接着剤
を使用し、接着層の厚さは1μm以下とし、圧電体10と
の電気的な接合を十分に確保する。
The piezoelectric body 10 shown in FIG. 5 is a piezoelectric material such as a 35 μm thick lead zirconate titanate-based composite perovskite ceramic. On both sides of the piezoelectric body 10, Cr,
The common electrode 14 made of Ni, Au, or the like is formed by plating, sputtering, or the like. On the other side, a 20μm thick Ni
Alternatively, a stainless steel elastic plate 11 is joined. A polyimide adhesive or an acrylic ultraviolet curing adhesive is used for the bonding, and the thickness of the bonding layer is set to 1 μm or less, and the electrical bonding with the piezoelectric body 10 is sufficiently ensured.

第5図の状態の振動子側部材A2の弾性体11をフォトリ
ソグラフィ技術を用いて第6図のように加工する。12は
弾性体振動部であり、800μm×800μmであり、ノズル
20に対応するように、図上、左右上下に1355μmピッチ
で形成されている。弾性体振動部12からは駆動回路(図
示せず)につながる配線部13が延びている。配線部13の
幅は80μmである。
The elastic body 11 of the vibrator-side member A2 in the state of FIG. 5 is processed by photolithography as shown in FIG. Numeral 12 is an elastic vibrating part, which is 800 μm × 800 μm, and has a nozzle
In the figure, they are formed at a pitch of 1355 μm on the left, right, up and down to correspond to 20. Extending from the elastic body vibrating section 12 is a wiring section 13 connected to a drive circuit (not shown). The width of the wiring portion 13 is 80 μm.

以上のようにして形成されたノズル側部材A1と振動子
側部材A2をポリイミド系接着剤、アクリル系紫外線硬化
型の接着剤を用いて接合し、インク供給路交差部23上の
圧電体10にレーザー等を用いて穴を開け、インク供給口
22を形成する。インク供給口22の直径は250μmであ
る。このようにして、第1図に示すようなインクジェッ
トヘッドを得る。
The nozzle-side member A1 and the vibrator-side member A2 formed as described above are joined using a polyimide-based adhesive or an acrylic-based UV-curable adhesive, and are bonded to the piezoelectric body 10 on the ink supply path intersection 23. Drill holes using a laser, etc.
Form 22. The diameter of the ink supply port 22 is 250 μm. Thus, an ink jet head as shown in FIG. 1 is obtained.

以上述べてきたように、本実施例のインクジェットヘ
ッドは、インク溜部30が圧力発生部材100に対してノズ
ル20と反対側に配設されているため、インク溜部30がノ
ズル20の配置を妨げる事なく十分に大きく設けることが
出来る。また、圧力発生部材100を構成している圧電体1
0を大きなシート状のまま加工せずに使用し、加工性の
よい弾性体11を加工しているだけのため、きわめて作業
性がよい。更に、ノズル側部材A1としてSi単結晶基板40
を用い、異方性エッチングによって製造しているため、
きわめて高精度の流路抵抗の小さなノズル20、インク供
給路21が形成できる。従って、ノズルを高密度に数多く
配設することが出来、インク飛翔特性の安定したインク
ジェットヘッドがきわめて低コストで提供できる。
As described above, in the ink jet head of the present embodiment, since the ink reservoir 30 is provided on the opposite side of the pressure generating member 100 from the nozzle 20, the ink reservoir 30 is arranged with the nozzle 20. It can be provided sufficiently large without hindrance. Further, the piezoelectric body 1 constituting the pressure generating member 100
Since 0 is used as a large sheet without processing and only the elastic body 11 having good workability is processed, workability is extremely good. Further, as the nozzle side member A1, a Si single crystal substrate 40
Because it is manufactured by anisotropic etching,
It is possible to form the nozzle 20 and the ink supply path 21 with extremely high precision and a small flow path resistance. Therefore, a large number of nozzles can be arranged at high density, and an ink jet head having stable ink flying characteristics can be provided at extremely low cost.

[発明の効果] 本発明によれば、インク溜部を圧力発生部材の前記ノ
ズルに対向しない側に形成することにより、ノズルの配
置に影響を与えることなく十分に大きなインク溜部を形
成することができるとともに、このインク溜部から各ノ
ズルヘのインクの供給口を圧力発生部材の変位領域外に
形成しているので、インク溜部を圧力発生部材の前記ノ
ズルに対向しない側に形成した構成であっても、インク
供給口及びインク供給路の位置によってインク吐出特性
がばらつくことがないインクジェットヘッドを容易に製
造することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, a sufficiently large ink reservoir is formed without affecting the arrangement of the nozzles by forming the ink reservoir on the side of the pressure generating member that does not face the nozzle. Since the ink supply port from the ink reservoir to each nozzle is formed outside the displacement region of the pressure generating member, the ink reservoir is formed on the side of the pressure generating member that does not face the nozzle. Even with this, it is possible to easily manufacture an ink jet head in which the ink ejection characteristics do not vary depending on the positions of the ink supply port and the ink supply path.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例のインクジェットヘッドの構
造図。 第2〜4図は本発明の一実施例のインクジェットヘッド
のノズル側部材の製造工程及び構造を示す図。 第5〜6図は本発明の一実施例のインクジェットヘッド
の振動子側部材の製造工程及び構造を示す図。 第7図は従来例を示す図。 10…圧電体 11…弾性体 12…弾性体振動部 20…ノズル 21…インク供給路 30…インク溜部 40…Si単結晶基板 42…SiO2膜 50…インク 100…圧力発生部材 420…キャビティ 430…圧電体 440…インク溜部
FIG. 1 is a structural view of an ink jet head according to one embodiment of the present invention. 2 to 4 are views showing a manufacturing process and a structure of a nozzle side member of an ink jet head according to one embodiment of the present invention. 5 and 6 are views showing a manufacturing process and a structure of a vibrator-side member of the inkjet head according to one embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a conventional example. 10 Piezoelectric body 11 Elastic body 12 Elastic body vibrating part 20 Nozzle 21 Ink supply path 30 Ink reservoir part 40 Single crystal silicon substrate 42 SiO 2 film 50 Ink 100 Pressure generating member 420 Cavity 430 … Piezoelectric body 440… Ink reservoir

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インクの吐出口となる複数のノズルと、該
複数のノズルそれぞれに対応して配置された圧力発生部
材と、該圧力発生部材の前記ノズルに対向しない側に形
成されたインクをとどめ置くインク溜部と、前記複数の
ノズルとそれぞれ連通するインク供給路と前記インク溜
部のインクを前記インク供給路に供給するインク供給口
を備えたインクジェットヘッドにおいて、 前記インク供給路口は、前記圧力発生部材の変位領域外
に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
A plurality of nozzles serving as ink discharge ports, a pressure generating member arranged corresponding to each of the plurality of nozzles, and an ink formed on a side of the pressure generating member not facing the nozzle. In an ink jet head comprising: an ink reservoir to be stopped; an ink supply path communicating with the plurality of nozzles; and an ink supply port for supplying the ink supply path with the ink in the ink reservoir. An ink jet head formed outside a displacement region of a pressure generating member.
JP13897990A 1990-05-29 1990-05-29 Inkjet head Expired - Lifetime JP3052336B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13897990A JP3052336B2 (en) 1990-05-29 1990-05-29 Inkjet head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13897990A JP3052336B2 (en) 1990-05-29 1990-05-29 Inkjet head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0431054A JPH0431054A (en) 1992-02-03
JP3052336B2 true JP3052336B2 (en) 2000-06-12

Family

ID=15234644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13897990A Expired - Lifetime JP3052336B2 (en) 1990-05-29 1990-05-29 Inkjet head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3052336B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1314246A (en) * 2000-03-21 2001-09-26 日本电气株式会社 Ink jet head and its producing method
JP2012502824A (en) * 2008-09-18 2012-02-02 フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド Bonding to a silicon substrate with grooves

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0431054A (en) 1992-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4770413B2 (en) Inkjet recording head
KR0144654B1 (en) Ink jet head
JP2000127379A (en) Ink jet recording head and ink jet recorder
JP2976479B2 (en) Inkjet head
JP3175269B2 (en) Inkjet print head
JP3231523B2 (en) On-demand type inkjet head
JP2002046281A (en) Ink jet recording head and its manufacturing method and ink jet recorder
JP3052336B2 (en) Inkjet head
JP3330757B2 (en) Ink jet head and method of manufacturing the same
JP3134305B2 (en) Inkjet head
JPH03295654A (en) Liquid jet head
JP3589108B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JPH11245406A (en) Ink-jet head
JP3298755B2 (en) Method of manufacturing inkjet head
JP4253859B2 (en) Inkjet head
JP2004237626A (en) Ink jet head and its manufacturing method
JP3232632B2 (en) Inkjet print head
JPH0315555A (en) Ink jet recording head
JPH1191114A (en) Production of nozzle plate for ink jet recording head
JP2017209890A (en) Inkjet recording head
JP2000085133A (en) Manufacture of ink jet type recording head
JP2001284669A (en) Piezoelectric actuator and ink-jet print head equipped with it
JPH09300630A (en) Production of ink jet head
JP2001270125A (en) Ink-jet recording head and ink-jet recording device
JP2001010065A (en) Ink-jet recording head, ink-jet recording apparatus, production of nozzle plate, and production of ink-jet recording head

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080407

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090407

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090407

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110407

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110407

Year of fee payment: 11